中国矿业大学流体力学第五章习题课Word文件下载.docx

中国矿业大学流体力学第五章习题课Word文件下载.docx

《中国矿业大学流体力学第五章习题课Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国矿业大学流体力学第五章习题课Word文件下载.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

以油箱液面为I亠喷油器前为2・2断面,列写伯努利方程:

4.水箱中的水从扩管嘴流到大气中，直径d产lOOnun，该处绝对压强

A=0.5大气压，直径^2=150mm,试求水头水头损失忽略不计。

解：

（1）以出水管轴线为基准面，列管径山与心处的伯努利方程，可

得：

取a}=a2=\.09〃2=°

，P\=-0.5x101.325=-50.663kPa

••72/2]

（2）从液面到短管出口列能量（伯努利）方程。

5.润滑油在圆管中作层流运动，已知管径启lcm,管长7=5m,流量

^80cm7s,沿程损失A=30m（油柱），试求油的运动粘度“。

6.有一梯形断面的排水沟，底宽戻70cm,断面的边坡为1：

1.5,当水深/F40cm,断面平均流速厂2.Ocm/s,水的运动粘性系数"

=1.31X10-6m7s,试判别此时的水流形态。

如果水深和水温都保持不变，问断面平均流速减到多少才是层流？

水力直径为cl-4A-（70+2x60^0）x40/2=24.27cm

z2x10辰+70

Re=]1=0.02nVsx0.2427m=37Q59>

2320vRx4000,层流和紊流都可能uUlxlO^nr/s

存在。

水流为层流时—<

Re=2320,故v<

—=2320x1.31x1（）_=25cni/g

ud0.2427

7.如图所示从一平水箱中引出一条长50m,直径为100mm的管道，在管中间安装一个闸阀（处于半开），局部阻力系数为2.5。

当水头洋4.0m时，已知其沿程阻力系数为0.025,试求此时的流量，井绘出水管的总水头线和测压管水头线。

进口损失系数为0.5,所以由

Z22f2

丹壬皿訂+2.5訂+0.025拴得,

流速u=218m/s

流量为％=vA=0.017m3/sh八=0.5——=0.12fnH^O;

hn=2.5——=0・61mHQ；

72g「八2g/,.=^=0.025-^.0.5=1.52,^;

护0.24吨。

8.有一如图所示的水平突然扩大管路，已知直径d=5cm,直径^=10cm,管中水流量Q=0.02m3/so试求U形水银压差计中的压差读数△力。

1<

M

n

1

EL

U形水银压差计两口之间伯努利方程为:

查表得局部阻力系数：

＜=10.72,流速片=2=io・19m/s」2=2=255m/s

11.72町*

2g一石

A「人2

（p2-p）3_11.72讶一W

P2S2g

所以A/7=XU叽_"

J=111.8mm

2&

（门一口）

9.流速由Vi变为V3的突然扩大管，为了减小阻力，可分两次扩大，问中间级V2取多大时，所产生的局部阻力最小？

比一次扩大的阻力小多少？

提示：

hj=-v2（v2-vl）+^-（v；

-vl）

g2g

=y-（vi-v2）2

2g

①求V2

一次扩大的损失：

72g

两次扩大的损失：

2g2g

当£

、\仃确定时，产生的最小阻力的值V?

由下式求出：

所以，S2

即分两次扩大最多可减少一半损失。

10.

图示一输水管路，总流量Q=100L/s,各段管径、长度及沿程损失系数分别标于图中，试确定流量Q、Q2及AB间的水头损失为多少（不计局部损失）？

U.UZDXX——=U.UZ4XX—+U.UZ3XX——-

0.250.2540.30.340.250.25

25600=8888.9Q；

+7680=16568.90；

即1.2430=02

（1）

Q\+Qi=Q=0・1

由

（1）、

（2）得

Q】=0・0446m3/s=44.6L/s

Q2=0.0554m3/s=55.4L/s

0.04462x16

x；

3.142x0.254

11・图示一管路系统，CD管中的水由A、B两水池联合供应，不计局

部水头损失。

已知Lo=5OOm,Li=500m,L2=300m,do=O.25m,di

=0.2m,入o=O.025,入】=0・029,入2=0.026,Qo=100L/s<

>

求Q】、

Qo=100L/s=0./s

IZ4Q4x0」/

V（=—-==2.038mls

0矶23・14x0.25$

20=5+茅+忙如=>

忙20亠10.6—0.2=4加

B〜D伯努利方程:

V2

19=5+扌+hf2+h/0=>

hf2=19-5-10.6-0.2=3.2m

d2=0.242m

12.用实验方法测得从直径d=10mm的圆孔出流时，流出v=\0L容积的水所需时间为32.8s,作用水头为2m,收缩断面直径仏=8mm。

试确定收缩系数、流速系数、流量系数和局部阻力系数的大小。

（按定常出流计算）

收缩系数"

牛洛卜馬卜0.64

=K=J2£

=2£

l/n3/5=3.o5xio-t/w3/5

'

t32.8.y32.8

qY=处虑仏=//xJ山•xJ2x9.8x2=3.05x10-4/?

?

/s

q.3.05x10"

4x4八“

=>

//=—’=；

r==0・62

Aj2gH©

3.14xO.O12xJ2x9・8x2

Ll0.62八旳

（p=—==0.97

£

0.64

又°

=,1=>

=丄_1=0064

严金©

13.如下图所示：

水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管道,

已知d|=200】nmd2=100nm,两管段长均为L=50m,H=10m,沿程阻

力系数2=0.01,^=0.3,=0.2,求：

管道中水的流量.流速。

A-B•C

选取自由液面为截面1T,出口处为断面2-2,由伯努利方程知:

召+巳+出F+邑+止+几丄止+几丄11+,止+心21

72g-y2g心2gd22^A2g-B2g

连续性方程可知:

所以^=4=A

…v2df4

所以：

vr50v?

50（4v.）2v.2（4i02

10+0+0=0+0+式+0.01亘衣+0.01亘〒+0.3比+0.2寸

iooolooo

所以”]=1.5h?

/S,所以冬=4儿=6.04/?

/S

0=如气辭气x3.14x（需）2xl.51=0.047mVs